JPH07106142B2 - IgA誘導能を有するビフィドバクテリウム・ロンガム又はビフィドバクテリウム・ブレーベ - Google Patents

IgA誘導能を有するビフィドバクテリウム・ロンガム又はビフィドバクテリウム・ブレーベ

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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、微生物及びアレルゲン物質の粘膜の結合を阻
害する作用を有する分泌型IgAのIgA誘導能が、同属又は
同種の異なる菌株間で大きな違いがあることを確認し、
このIgA誘導能を一つの指標として、IgA誘導能の高い菌
株を選別することによって得られた高いIgA誘導能を有
するビフィドバクテリウム属菌株に関するものである。
[従来の技術] 抗体及びこれと構造上・機能上の関連をもつタンパク質
である免疫グロブリンは、多くの異なったクラスの免疫
グロブリンを機能上の性質により、五つのクラスに分類
される。その中のIgAは、2つのサブクラス(IgA1とIgA
2)が存在する。IgA2にはS−S結合により、H鎖に結
合する代りに、L鎖同士が結合していることがIgA1と異
なっている(IgA1では、L鎖は共有結合でH鎖と結合し
ている)。IgA1は全ての血清IgAの90%を占めている
が、分泌型IgAではIgA2が全体の60%を占めている。
IgAの産生部位は、消化管粘膜固有層等の粘膜下プラズ
マ細胞や、睡液線、乳腺中に存在している。ヒト消化管
粘膜固有層では、IgA産生細胞が約20:1でIgG産生細胞数
を圧しており、1:3(IgA:IgG)の割合のリンパ節や脾臓
とは対照的である。粘液分泌物中に見られるIgAは1本
のJ鎖成分をもつ二量体として作られており、血清IgA
では少量しか見られない付属の分泌片をもっている。こ
れは腸や気道の粘膜下にあるプラズマ細胞から粘液分泌
中に出てくる間に二量体IgA分子に加えられる。
粘液分泌液中の分泌型IgAは、強力な病原性をもつ微生
物やアレルゲンの粘膜への結合を阻害し、したがって感
染を防いでいるだけでなく、アレルゲンとして作用し得
る食物の成分と結合し、消化管壁を通らないようにして
いる。
例えば、菌体外毒素を分泌した場合、抗体による防御は
微生物表面に結合した抗体の直接作用に依存している。
直接微生物に結合することによって抗体は種々の効果を
あらわすことができる。
一方、抗体産生系の細胞を非特異的に刺激して抗原をよ
り有効に処理できるようにする力を備えた物質があり、
この性質はしばしばアジュバントと呼ばれている。例え
ば、ビブリオ・コレラ菌(Vibrio cholerae)の産生す
る下痢症の原因毒素であるコレラトキシンは、小腸粘膜
に作用し、そのイオン透過性を変えるため、多量の電解
質及び水が小腸から排出され下痢症状を引き起こすこと
が知られている。また、その毒素の本体を除いた無毒成
分であるコレラトキシンBサブユニットは、小腸粘膜内
に浸透してIgA抗体の産生を促す免疫応答(IgA誘導能)
があり、アジュバントとして作用することが知られてい
る。
一方、ヒト及び動物に全く病原性を示さない腸内細菌の
ビフィドバクテリウム属は、生後数週以内の母乳栄養時
の腸内菌叢の99%が本菌であり、以前から生体防御に何
らかの役割を果していると考えられていた。この一つで
あるビフィドバクテリウム・ロンガム(Bifidobacteriu
m longum)のある株は、経口投与により糞便中の総IgA
量を増加させることが報告されている。
[発明が解決しようとする課題] しかしながら、前記分泌型IgAに着目して、同属又は同
種の異なる被験菌株に対して、そのIgA誘導能を比較す
ることは今まで行われておらず、そのための簡便なる選
別方法も確立されていなかった。
また、腸内細菌の有用性は未だ全ては解明されておら
ず、特にヒト及び動物に全く病原性を示さないことで知
られているビフィドバクテリウム属菌の菌種、菌株間で
IgA誘導能の違いが認められるかについては未だ明らか
でなかった。
そこで、IgA誘導能を一つの指標にして、同属又は同種
の異なる菌株の中から、IgA誘導能の高い菌株を選別す
るIgA産生細胞を用いた簡便なる選別方法を確立し、IgA
誘導能の強い菌株を選抜する事を目的とし、鋭意研究を
行った。その結果、同属又は同種の菌株間で、大きな違
いが認められ、公知菌に比べ、IgA誘導能の強い菌株を
選抜することができた。
[課題を解決するための手段] 本請求項1に記載された発明に係るビフィドバクテリウ
ム・ロンガム又はビフィドバクテリウム・ブレーベで
は、パイエル板細胞と共に7日間培養した後の該培養液
中の分泌型IgA量の増加率を12以上とするものであるこ
とを特徴とするIgA誘導能を有するものである。
更に、本請求項2に記載された発明に係るビフィドバク
テリウム・ロンガム又はビフィドバクテリウム・ブレー
ベでは、前記IgA誘導能を有するビフィドバクテリウム
・ロンガム又はビフィドバクテリウム・ブレーベが、ビ
フィドバクテリウム・ロンガム(B.longum)YIT4062
株、ビフィドバクテリウム・ブレーベ(B.breve)YIT40
63株、又は、ビフィドバクテリウム・ブレーベ(B.brev
e)YIT4064株である。
[作用] 本発明では、パイエル板細胞と共に7日間培養した後の
該培養液中の分泌型IgA量の増加率を12以上とするビフ
ィドバクテリウム・ロンガム又はビフィドバクテリウム
・ブレーベであるため、公的機関に寄託されているビフ
ィドバクテリウム属の公知菌株と比較して圧倒的なIgA
誘導能を有している。更に、ヒト及び動物に全く病原性
を示さないことで知られているビフィドバクテリウム属
菌株のIgA誘導能は、単なる異物認識(その菌株の抗原
性)によるIgA誘導能だけでなく、抗体産生細胞を非特
異的に刺激して抗原性をより有効に処理できるようにす
る能力所謂アジュバント能力である。
即ち、本発明により得られたIgA誘導能を有するビフィ
ドバクテリウム属菌株は、IgA産生細胞が抗原に対して
分泌型IgAを産生する作用を賦活して増強させる作用を
有したものであり、具体的には、YIT4062,YIT4063,YIT4
064の3株を開示するものである。
前記YIT4062,YIT4063,YIT4064は、公的機関に寄託され
ているビフィドバクテリウムの公知菌株と比較して、圧
倒的なIgA誘導能を有しており、被験物質無添加群のIgA
量に対する被験物質添加群のIgA量の割合(増加率)が1
2以上であり、IgA産生細胞のIgA産生を強く誘導する。
尚、前記YIT4062,YIT4063,YIT4064の3菌株は、微工研
条寄第2822号(平成元年4月19日付で寄託された微工研
菌寄第10670号を平成2年3月19日付で移管)、微工研
条寄第2823号(平成元年4月19日付で寄託された微工研
菌寄第10671号を平成2年3月19日付で移管)、微工研
条寄第2824号(平成元年4月19日付で寄託された微工研
菌寄第10672号を平成2年3月19日付で移管)として寄
託済みである。
[実施例] 本発明は、新生児、乳児、幼児、成人、及び老人らの糞
便から分離した120株のビフィドバクテリウム分離株中
の3株が、公知のビフィドバクテリウム菌株に比べ、パ
イエル板細胞のIgA産生を強く誘導することを提供する
ものである。
今回、用いた公知菌は、ザ・アメリカン タイプカルチ
ャー コレクション(ATCC)及びジャパン コレクショ
ン マイクロオーガニズムス(JCM)のカタログに記載
されているものである。
次に本発明のIgA誘導能の強いビフィドバクテリウム菌
株の選抜に付いて、実施例を示して説明する。
尚、実験に用いた菌株の同定、調製法、及び実験法は次
の通りである。
(1)分離菌の同定 光岡らの糖発酵試験法(腸内菌の世界−嫌気静菌の分離
と同定−,叢文社)に準拠し、同定した。
(2)菌体調製 新生児、乳児、幼児、成人、及び老人らの糞便から分離
したビフィドバクテリウム分離株各種菌株(120株)のG
AM培地に接種し、嫌気条件下、37℃、48時間培養した。
これらの菌をリン酸緩衝液で2回洗浄し、100℃、30分
間熱処理し、使用した。
(3)パイエル板細胞の分離 パイエル板をマウスの小腸から無菌的に取り出し、ディ
スパーゼ(Dispase)溶液(1.5mg Dispase/ml Joklik−
modified MEM)に入れ、30〜40分間、37℃で攪拌し、溶
液中に出てきた単個細胞(single cell)を回収した。
この操作を4〜5回繰り返し、遠心洗浄することによ
り、パイエル板細胞を得た。
(実施例1) 単一コロニー分離を3回行ったビフィドバクテリウム分
離株(120株)のIgA誘導能を調べた。IgA産生量の測定
方法は次のように行った。
96穴平底プレートを用い、1穴当り5×105個のパイエ
ル板細胞と、OD660=0.275の濃度の各種菌株浮遊液を入
れ、5%牛脂児血清を含むイーグル培地(Eagle MEM
(日本製薬製)9.4g/,200mM glutamine 10ml/(2m
M),MEM nonessential amins acid(×100G1BC0)10ml/
,100mM sodium pyruvate(シグマ社製)10ml/(1m
M)PH7.2(1N NaOHで調製))で5%CO2/Airの雰囲気
下、37℃で培養した。
尚、培養中、毎日ニュートリエント・ミクスチャー(nu
trient mixture)(MEM essential amino acid(×50G1
BC0)5ml,MEM non essential amino acid(×10G1BC0)
2.5ml,200mM glutamine 2.5ml,Dextrose 500mg,Eagle M
EM(−NaHCO3)(日水製薬製)35ml,pH7.2に調製(1N N
aOH)後、7.5% NaHCO37.5ml添加)を0.02(ml/穴)分
注した。7日間に培養上清中に分泌されたIgA量をELISA
法にて経時的に測定した。
ELISA法は、炭酸ナトリウム緩衝液(pH9.6)を用い、ヤ
ギ抗マウスIgA(カッペル(Cappel)社製)をイムノプ
レートの名穴に、100μ添加し、4℃、一晩反応さ
せ、吸着させた。洗浄液(0.05% TritonX−100,PBS)
で3回洗浄した後、未吸着部分を覆うため、1%牛血清
アルブミン(BSA)を含む炭酸ナトリウム緩衝液を添加
し、37℃、1.5時間反応させた。再び、洗浄液による洗
浄後、各サンプル(培養上清液)を希釈し、90μ/穴
で添加し、37℃、1.5時間静置し、反応させた。洗浄
後、ペルオキシダーゼ結合ヤギ抗マウスIgS(IgA+IgG
+IgM)(カッペル(Cappel)社製)を100μ/穴で添
加し、37℃、1.5時間静置した。再度、洗浄液にて洗浄
後、基質液(50mlのクエン産緩衝液pH5.0に20mgのo−
フェニレンジアミンを溶解し、使用直前に10μの過酸
化水素水を加えたもの)を100μ/穴で添加し、37℃
で10分間反応させた。速やかに、2.5M硫酸を50μ/穴
で加えて、反応を停止させ、名穴の吸光度(OD492nm
をタイターテックマルチスキャン(Flow)を用いて測定
した。
スタンダードIgAはマウスIgA(myelona)(ICNイムノ・
バイオロジカル社(ICN Immuno Biological)製)を用
いた。IgA値はμg/ml培養上清で表示した。
また、IgAの増加率は、次の計算式にて求めた。
結果は、次の表1に示すように7株の公知菌に比べ、Ig
A誘導能の強い(Index値12以上)菌が3株検出できた
(YIT4062,4063,4064)。
(実施例2) IgA誘導の強い前記3株の菌を糖発酵性、及びDNA相同性
試験法により同定した。糖発酵性試験の結果は、次の表
2に示した。YIT4062はビフィドバクテリウム・ロンガ
ム(B.longum)、YIT4063,YIT4064はビフィドバクテリ
ウム・ブレーベ(B.breve)であることが判明した。
上記の通り、本発明による3菌株は、自身の抗原性は非
常に低いビフィドバクテリウム属の菌株であるビフィド
バクテリウム・ロンガムとビフィドバクテリウム・ブレ
ーベである(H.YASUI,A.MIKE,and M.OHWAKI,J.Dairy Sc
i.72:30−35)ことが確認され、しかも、パイエル板の
細胞のIgA産生を強く増強することが確認されたことに
より、アジュバントとして作用する。
以上のように、本実施例で用いた選別方法により、操作
が容易で、大量に、短時間の間にIgA誘導能を有する物
質又は菌株を検索することができる。
また、本発明により検索されたビフィドバクテリウム属
菌株は、ヒト及び動物に全く病原性を示さないことで知
られているため、そのIgA誘導能は、自身の異物として
の抗原性ではなく、アジュバント作用としてのIgA誘導
能である確率が非常に高いものである。
本発明による選別方法にて得られた上記3菌株による実
験は全て、熱死菌体で行い、パイエル板の細胞のIgA産
生を強く増強することが確認されたことにより、細胞壁
にIgA誘導能を活性化させるものがあると考えられる。
このため、生菌であっても同様の効果があると類推され
るため、粉末剤、ドリンク剤、錠剤等に製剤化すること
もでき、機能性食品素材としても使用することができ
る。
これらの3菌株は消化管粘膜免疫系の主要組織であるパ
イエル板の細胞のIgA産生を強く増強するものであり、
経口投与によってもパイエル板細胞のIgA産生、及び管
腔内分泌型IgAを増強し、ひいては、パイエル板以外の
粘膜質でのIgA産生を強く増強することも予測されるた
め、腸内での感染防御、及び、アレルギー源の吸収阻害
に有効であり、更に感冒予防、アレルギー性鼻炎等の予
防にも充分な効果を有する可能性もある。
また、これらの菌体は経口投与可能であり、安全性の点
でも心配なく、きわめて使用し易いものである。更に、
微生物菌体を有効成分とするものであるが、それは、死
菌体で差し支えないから製剤化、保存及び使用も容易で
ある。したがって、これは腸管内感染やアレルギーの予
防薬として使用するほか、栄養剤や、いわゆる健康食
品、機能性食品等の配合成分として広く利用することも
可能である。
[発明の効果] パイエル板細胞と共に7日間培養した後の該培養液中の
分泌型IgA量の増加率を12以上とするビフィドバクテリ
ウム・ロンガム又はビフィドバクテリウム・ブレーベで
あるため、公的機関に寄託されているビフィドバクテリ
ウムの公知菌株と比較して圧倒的なIgA誘導能を有して
いる。更に、ヒト及び動物に全く病原性を示さないこと
で知られているビフィドバクテリウム属菌株のIgA誘導
能は、単なる異物認識(その菌株の抗原性)によるIgA
誘導能だけでなく、抗体産生細胞を非特異的に刺激して
抗原性をより有効に処理できるようにする能力所謂アジ
ュバント能力である。
即ち、本発明により得られたIgA誘導能を有するビフィ
ドバクテリウム属菌株は、IgA産生細胞が抗原に対して
分泌型IgAを産生する作用を賦活して増強させる作用を
有したものであり、具体的には、YIT4062,YIT4063,YIT4
064の3株を開示するものである。
従って、これらは腸管内感染やアレルギーの予防薬とし
て使用するほか、栄養剤や、所謂健康食品、機能性食品
等の配合成分として広く利用することも可能となる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 菅 辰彦 東京都港区東新橋1丁目1番19号 株式会 社ヤクルト本社内 (56)参考文献 1.J Dairy Sci,72 (1),P.30−35,1989 2.代謝,21(臨時増刊号 免疫’ 84),P.93−102,1984 3.ビフィズス,2(Suppleme nt,第8回学術集会特集号),P.37− 38,1988 4.J Immunol Method s,48,P.33−44,1982 5.消化器と免疫,No.20,P.204 −207,1988

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】パイエル板細胞と共に7日間培養した後の
    該培養液中の分泌型IgA量の増加率を12以上とするもの
    であることを特徴とするIgA誘導能を有するビフィドバ
    クテリウム・ロンガム又はビフィドバクテリウム・ブレ
    ーベ。
  2. 【請求項2】前記IgA誘導能を有するビフィドバクテリ
    ウム・ロンガム又はビフィドバクテリウム・ブレーベ
    が、ビフィドバクテリウム・ロンガム(B.longum)YIT4
    062株、ビフィドバクテリウム・ブレーベ(B.breve)YI
    T4063株、又は、ビフィドバクテリウム・ブレーベ(B.b
    reve)YIT4064株であることを特徴とする請求項1に記
    載のIgA誘導能を有するビフィドバクテリウム・ロンガ
    ム又はビフィドバクテリウム・ブレーベ。
JP1100282A 1989-04-21 1989-04-21 IgA誘導能を有するビフィドバクテリウム・ロンガム又はビフィドバクテリウム・ブレーベ Expired - Fee Related JPH07106142B2 (ja)

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